星期三, 12 5月 2021 06:24

喜欢外星人话题的读者不应错过的一部精彩视频

你曾否有过这样的疑问:宇宙中真的存在外星人吗?外星人能够来到地球吗?他们能否穿越浩瀚的宇宙空间来到地球呢?

地球上出现的UFO现象如何解释?外星人劫持地球人的传说应该如何回应?所有类似的疑问在下面的精彩视频中都会一一得到解答。


下面是影片部分内容的文字和图片分享,方便没有时间观看完整视频的读者去了解。

空间旅行需要大量燃料和能量

恒星之间的距离确实是个天文数字。距离我们最近的恒星系是4.37光年之外的半人马座阿尔法星。也就是说,尽管光速高达30万公里/秒,但阿尔法星的光需要4.37年才能到达我们地球。一光年将近10万亿公里。此外,爱因斯坦的狭义相对论告诉我们,当物体越接近光速时,其质量就变得越大,推动其加速就需要更多的能量。飞船的速度无限靠近光速,其质量就会变得无穷大。所以,科幻小说中那种超光速旅行在现实世界中是不存在的。


根据爱因斯坦相对论,光速是物质运动的极限。
▲ 根据爱因斯坦相对论,光速是物质运动的极限。

假设外星人宇宙飞船的质量只有10吨(只能运载两个人的阿波罗登月舱已经重约15吨)。那么将其加速到10万公里/秒(光速的三分之一)需要多少能量呢?根据普通经典物理学公式近似得出必需的总能量是5 乘以10的19次方焦耳的能量。这相当于全世界超过一个月的能源消耗!有什么燃料可以产生如此庞大的输出?还需考虑燃料本身的质量,起飞时燃料要随着飞船一起加速。而且,当宇宙飞船到达目的地之前,它还要等量的燃料进行减速。所以,单单从能量消耗的角度,空间旅行已经是困难重重。

 

空间旅行要面对碰撞的风险

能源短缺不是星际旅行唯一的难题。倘若真的存在外星人,他们在飞往地球的路程中,也需要避免细小的沙粒,甚至一片脱落的涂料。我们人类的航天器,尽管速度只有10公里/秒,也因碰撞而造成严重损坏,参看下图。 


1983年,一块直径只有0.7毫米的碎片打在挑战者号航天飞机的窗户上,维修费用达5万美元。
▲ 1983年,一块直径只有0.7毫米的碎片打在挑战者号航天飞机的窗户上,维修费用达5万美元。

这些假设的外星飞船的行驶速度比美国“挑战者号”航天飞机要快一万倍(每秒10万公里),那上面撞击产生的能量会高一亿倍。在这样的速度下,甚至一片雪花所携带的动能也相当于4吨TNT,这些能量必须释放在船体上,否则它将穿透整个飞船。如果撞上一个1公斤的物体,碰撞所释放的全部能量就相当于一个百万吨级的氢弹。一群小陨石或一群小行星将是灾难性的。

有人会问:太空不是真空吗?有那么多的碎石和尘埃吗?

我们先看看我们身处的这个太阳系。除了太阳、八大行星和其他一些类似彗星的中型天体之外,还散布着大量的石块和陨石。下面是太阳系的一个概念图。


太阳系概念图
▲ 太阳系概念图

我们清楚看到,在火星和木星轨道之间,有一个小行星带,上面散布密密麻麻,大小不一的小行星。


乱石横飞的小行星带
▲ 乱石横飞的小行星带

它们远看像是一堆小石块,但你们知道它们的真实大小吗?那里一块普通大小的小行星都如同一座城市的大小。


城市般大小的小行星
▲ 城市般大小的小行星

如果外星人的飞行器与这样的小行星发生高速碰撞,那只能完全被撞毁。不但是空间的小行星带,而且超新星爆发时会向四面八方以高速抛射出大量的物质,飞船若经过附近区域时也会面临巨大的碰撞风险。

有读者会问:难道外星人不会操作飞船转弯,躲避这些碰撞的吗?

然而,物理定律告诉我们,任何运动的物体都是具有惯性的。惯性是什么?它是物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,是物体的一种固有属性,表现为物体对其运动状态变化的一种阻抗程度。也就是说,并不是外星人发现前方有障碍物,按下飞船熄火按钮,就能够立刻刹车,把飞船停住的。 


飞行器速度越快,发现障碍物后,留给驾驶员的反应时间就越少。
▲ 飞行器速度越快,发现障碍物后,留给驾驶员的反应时间就越少。

而且,如果飞船速度越高,留给飞船驾驶员的反应时间就越短。比如,飞船以0.5c,也就是以光速一半的速度巡航,那么它在地球这个位置发现前方的月球阻挡去路,那么其反应时间只有2秒钟多一点。

这种情况跟我们驾车时小心路障缓慢驾驶是一样道理。如果司机在路上高速驾驶,万一前方遇到障碍物,他根本没有足够的反应时间拐弯绕过去,或者及时把车辆停下来。

所以,空间旅行不但要面对燃料和能量消耗的难题,还要面对高速飞行时承受巨大的碰撞风险。

以上只是该视频小部分内容的介绍。欲知详情,请点击文章开头的视频,观看完整内容。

 

【扩展阅读】

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参考资料与图片出处

1. 插图、封面:维基百科。

 

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